ما المقصود بخزان المياه الجوفية
من خلال هذه المقالة من موسوعة، سنوضح لك معنى خزان المياه الجوفية. تعتبر المياه الجوفية واحدة من أهم مصادر المياه الطبيعية التي يتم استخدامها في العديد من الأغراض، بما في ذلك الشرب والزراعة. يتم استخراج المياه الجوفية من باطن الأرض بين طبقات الصخور والرمال، وتتشكل عندما تتسرب مياه الأمطار من بين الصخور والتربة، وتتراكم في الطبقات المسامية للصخور.
تندرج المياه الجوفية ضمن مصادر المياه العذبة، وتغطي نسبة تصل إلى 30% من إجمالي المياه العذبة، وتعتبر جزءا هاما في دورة المياه الطبيعية التي لا يمكن رؤيتها، حيث تستخرج من مسامات الصخور ولا تظهر على سطح الأرض، والمرة الوحيدة التي تظهر فيها المياه الجوفية هي عندما تنبع.
ما المقصود بخزان المياه الجوفية
- المياه الجوفية تشير إلى مجموعة من الرواسب المشبعة بالماء أو الصخور عالية المسامية.
- هناك أنواع متعددة من خزانات المياه الجوفية والتي تشمل ما يلي:
- الخزان الجوفي المعزول: يتميز هذا الخزان بأنه صغير المساحة، ويتم تخزين المياه فيه التي تأتي من الثغور العلوية لسطح الأرض أو من خزانات عميقة، ويتكون هذا الخزان من طبقات متعددة الارتفاعات والانخفاضات تحت سطح الأرض.
- الخزان الجوفي الأثري: يتميز الخزان الجوفي الأثري بتخزين المياه في الصخور دون أن تكون مرتبطة بمصدر آخر، ويعتبر الخزان الجوفي الأثري الأقدم بين أنواع الخزانات الجوفية الأخرى.
- الخزان الجوفي المحصور: يسمى بهذا الاسم نظرا لاحتوائه على طبقات صخرية تشكل قاع الخزان وتحجز المياه بين تلك الطبقات، ويعتبر من أكثر أنواع الخزانات شيوعا في العالم العربي.
- الخزان الجوفي الحر: يتكون البئر من تجمع للمياه المتسربة من الأمطار ومياه الري، ويكون سطحه متصل بسطح الأرض، فيما تكون أسفله طبقة صخرية صماء لا يتسرب إليها الماء، ويعتبر هذا الخزان أحد أنواع الخزانات الأكثر انتشارا في الاستخدام.
استخدامات المياه الجوفية
تكمن أهمية المياه الجوفية في استخداماتها التالية:
- تستخدم بشكل رئيسي في زراعة المحاصيل وسقي النباتات المزروعة، حيث يتم الاعتماد عليها بنسبة تصل إلى 43% من إجمالي المياه المستخدمة في الزراعة.
- تستخدم في تصنيع الأغذية.
- في حالة انخفاض هطول الأمطار، يعتمد على المياه الجوفية.
- تستخدم للحفاظ على رطوبة الأراضي.
- تستخدم للحفاظ على مستوى تدفق المياه في البحيرات والأنهار، وتعتمد بشكل أساسي عليها في فترات الجفاف عند نقص كمية الأمطار.
- تساعد في توفير كمية المياه المطلوبة لتغذية النباتات في حالة نقص مياه الأمطار.
- لها دور رئيسي في الحفاظ على حياة الحيوانات التي تعتمد على المسطحات المائية.
عوامل تشكيل المياه الجوفية
هناك عاملان رئيسيان يلعبان دورا مهما في تشكيل المياه وهما التاليان:
نوعية الصخور
- تلعب نوعية الصخور في باطن الأرض دورا أساسيا في تشكيل المياه الجوفية، حيث تتحكم نوعية الصخور في مساحة الفتحات التي تتجمع فيها المياه الجوفية.
- في حالة الصخور الرملية، يزداد حجم الفتحات مما يزيد كمية المياه المتجمعة، وبالتالي يرتفع مستوى المياه عند انكسار الصخور.
- تزداد قدرة الماء على التدفق عند وجود صخور ذات مسامية مختلفة.
- تشمل الصخور التي توجد تحت الأرض الصخور الجيرية والصخور الرملية وصخور الجرانيت.
عامل الجاذبية الأرضية
تؤثر الجاذبية الأرضية في تشكيل المياه الجوفية حيث تدفع المياه للتجمع بين ثنايا الصخور.
حركة المياه الجوفية
اتجاه حركة المياه الجوفية
- تؤثر قوة الجاذبية الأرضية بشكل حاسم على حركة المياه، حيث تتحرك عموديا نحو الأسفل، وتنتقل أيضا نحو الأعلى نتيجة الضغط الجوي.
- عندما تتحرك المياه في اتجاه صعودي، يتغير موقعها من المناطق ذات الضغط العالي مثل قمم الجبال، إلى المناطق ذات الضغط المنخفض مثل الوديان.
- مثل تدفق المياه المخزنة في الأنابيب وتلك الأنابيب تأخذ شكل حرف اليو، حيث تنتقل من نقطة منخفضة إلى نقطة مرتفعة نتيجة التأثر بالضغط الجوي.
- وفقا لحركة المياه الجوفية، ينقسم سطح الأرض إلى مناطق تفريغ المياه الجوفية، وهي المياه التي تنتقل إلى الجداول المائية والينابيع، بالإضافة إلى مناطق تغذية المياه الجوفية، والتي تساهم في تدفق المياه إلى حوض المياه الجوفية.
سرعة المياه الجوفية
- تتميز حركة المياه الجوفية بالبطء نظرا لتنقلها من الفتحات وممرات عديدة تقلل من سرعتها.
- تعد القوى الكهربائية الساكنة من بين العوامل التي تقلل سرعة المياه الجوفية، وتتعرض للتصادم مع الصخور.
- تختلف سرعة مياه الأنهار عن سرعة المياه الجوفية، حيث تصل سرعة الأنهار إلى 30 كيلومتر، بينما تصل سرعة المياه الجوفية إلى 0.00002 كيلومتر في الساعة.
- أما بالنسبة لسرعة المياه البحرية، فتصل إلى 3 كيلومترات في الساعة.
خصائص المياه الجوفية
تتسم المياه الجوفية العديد من الخصائص التالية:
- تتعرض المياه الجوفية للعديد من التغيرات سواء من الناحية الفيزيائية أو الكيميائية عند تدفقها إلى أماكن التصريف، وذلك بسبب امتزاجها بمعادن الصخور والتربة.
- تحتوي المياه الجوفية على مجموعة من الغازات المذابة والمعادن، حينما تتحول إلى ينابيع.
- تصبح المياه الجوفية مالحة وبالتالي غير صالحة للشرب، وذلك في حالة زيادة نسبة المعادن المذابة.
- من أبرز الأمثلة على المعادن التي توجد في المياه الجوفية: الصوديوم، البوتاسيوم، الكالسيوم، الكربونات.
- تتسم المياه الجوفية بالصعوبة عند احتوائها على نسبة كبيرة من المغنيسيوم والكالسيوم، وتكون شديدة الصعوبة إذا تجاوزت نسبة الأملاح فيها 180 ملليغرام / لتر.
- عندما تكون المياه غير صعبة، يكون لديها نسبة من الأملاح التي لا تتجاوز 60 ملغ/لتر.
أسباب تلوث المياه الجوفية
هناك العديد من الأسباب التي تؤدي إلى تلوث المياه الجوفية وتشمل ما يلي:
أنظمة الصرف الصحي
- تؤدي أنظمة الصرف الصحي إلى تلوث المياه الجوفية بالبكتيريا والفيروسات والمركبات الكيميائية، إذا تم بناؤها أو صيانتها بشكل خاطئ.
- يتم استخدام أنظمة الصرف الصحي لجمع مختلف أنواع النفايات.
خزانات النفط
تخصص خزانات النفط في تجميع الزيوت والمنتجات النفطية، ومن المهمية بمكان أن تكون سليمة وغير متآكلة، حيث أن تشقق الخزانات وتآكلها يؤدي إلى تسرب المواد الكيميائية إلى المياه الجوفية، وتقع هذه الخزانات في باطن الأرض.
المواد الكيميائية والأملاح الذائبة
- في حالة المواد الكيميائية، قد تتسرب إلى المياه الجوفية عند هطول الأمطار، وتستخدم هذه المواد بشكل رئيسي في تسميد الأرض أو مكافحة الآفات الزراعية الضارة.
- أما بالنسبة للأملاح الذائبة، فهي تتسرب أيضا إلى المياه الجوفية عند ذوبان الجليد، وتستخدم بشكل رئيسي للتخلص من الجليد الذي يعوق الطرق.
ملوثات الغلاف الجوي
- تعد ملوثات الغلاف الجوي سببا من أسباب تلوث المياه بشكل عام، وتتسرب هذه الملوثات إلى المياه الجوفية عن طريق دورة المياه الطبيعية.
النفايات غير الخاضعة للرقابة
تعتبر النفايات غير المراقبة من بين العناصر التي تتسرب إلى الأرض، وعند تسربها إلى الأرض، تصل إلى المياه الجوفية وتلوثها.
كيفية الحفاظ على المياه الجوفية
هناك العديد من الوسائل التي تساعد على الحفاظ على المياه الجوفية من التلوث، وتشمل هذه الوسائل ما يلي:
- الحد من استخدام المبيدات الحشرية.
- تخفيض استخدام الملح المذاب لذوبان الثلوج في فصل الشتاء.
- الحد من استخدام المواد الكيميائية.
- تجنب إلقاء المواد الكيميائية في الصرف الصحي.
- تخزين الوقود في خزانات مبنية على سطح الأرض وليس في الجوف الأرضي.
- الاهتمام الدائم بصيانة إمدادات الصرف الصحي.
- الكشف المستمر عن آبار المياه المحيطة.
في ختام هذا المقال، قد أوضحنا لك ما يقصد بخزان المياه الجوفية، بالإضافة إلى عوامل تشكيلها وحركتها، وأسباب تلوث المياه الجوفية وكيفية الحفاظ عليها.
المراجع